Ионный динамика

Осадочно-ионная динамика со )бции и хроматография [c.83]

Настоящая монография посвящена выяснению основных закономерностей и перспектив ЯМР широких линий в неорганической химии на примере комплексных фторидов. Основное внимание мы стремились уделить вопросам исследования природы химической связи в комплексных соединениях, структурных искажений и внутренней неэквивалентности химических связей в октаэдрических комплексных ионах, динамики искаженных комплексов. Параллельно излагаются принципы применения метода ЯМР широких линий к исследованию твердых веществ. [c.4]

Общая теория динамики сорбции была использована для построения теории осадочно-ионной динамики сорбции. Разработана теория динамики сорбции одного компонента [103], а также теория стационарного режима динамики сорбции [104]. Получено, в частности, уравнение профиля стационарного фронта. При осадочно-ионной сорбции с образованием труднорастворимых ионных осадков изотерма осаждения является сильно выпуклой. Это обеспечивает образование очень резких фронтов динамики сорбции. Лурье проведена дальнейшая разработка теории колец Лизеганга [105] и предложен метод количественного анализа ионов на основе явления диффузии определяемого иона в гель с осадите-лем [106]. [c.83]

Необходимо отметить, что увеличение протонной поляризации за счет роста в процессе сорбции длины цепочек из сорбированных молекул и функциональных групп сорбента может иметь место в том случае, если образование таких цепочек повышает вероятность или расстояние перескока протона Н-мос-тика при включении электрического поля. При этом у сорбентов с частотной зависимостью ао особую роль в переносе протонов играют окружающие КВС молекулы и полярные функциональные группы. Ориентация их дипольных моментов, изменение положения отдельных ионов может существенно влиять на характеристики водородной связи и динамику движения протона Н-мостика [665]. [c.248]

Динамика ионного обмена [c.106]

В хроматографии ионный обмен происходит в динамических условиях, т. е. при непрерывном перемещении жидкой фазы — раствора относительно твердой фазы — ионита. Таким образом, величина сорбции в динамических условиях зависит не только от статики этого процесса, но и от его кинетики, следовательно, задачей динамики ионного обмена является изучение процесса перемещения обменивающихся ионов вдоль слоя ионита. Эта задача решается на основе уравнения баланса, выведенного В. В. Рачинским (15]. [c.106]

Точный расчет ионообменной хроматограммы можно выполнить при помощи уравнений, полученных интегрированием системы дифференциальных уравнений, описывающих динамику ионного обмена. Здесь же рассмотрен приближенный метод расчета простейшей системы, состоящей из трех однозарядных ионов. [c.107]

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) — два метода радиоспектроскопии, позволяющие изучать структуру и динамику молекул, радикалов, ионов в конденсированных и газовой фазах вещества. Спектры ЯМР обладают высокой специфичностью и широко применяются для идентификации соединений, в структурно-аналитических целях, а также для изучения быстрых обменных процессов. Спектроскопия ЭПР — метод исследования парамагнитных частиц и центров, кинетики и механизмов процессов, происходящих с их участием. Особенно большой прогресс в развитии методов спектроскопии ЯМР и ЭПР, достигнутый в последние годы, связан с появлением импульсных фурье-спектрометров, двухмерной спектроскопии и техники множественного ядерного, электрон-ядерного и электрон-электрон-ного резонанса. [c.5]

Спектроскопия ЭПР применяется не столь широко, так как этим методом могут исследоваться лишь объекты, обладающие парамагнитным моментом, т. е. частицы (молекулы, радикалы, ионы и др.) с неравным нулю суммарным электронным спином, парамагнитные центры в кристаллах и т. д. При наличии эффекта ЭПР из спектра получают ценнейшую информацию о структуре и динамике изучаемых систем. Этим методом решают разнообразные задачи химической кинетики от выяснения механизмов простых свободно-радикальных реакций до изучения сложных биологических процессов и многие другие структурно-аналитические задачи. [c.7]

Применение методов спектроскопии ЭПР в химических исследованиях весьма разнообразно. Но грубо можно говорить о двух направлениях— одном, касающемся в основном структурных аспектов, и другом — динамики процессов. К первому относится изучение структуры органических, неорганических и комплексных радикалов и ион-радикалов, парамагнитных центров в твердых телах и т. д., а ко второму — изучение механизмов и кинетики химических реакций, обменных процессов и т. д. [c.68]

Динамика процессов в растворах охватывает учение о растворах и сольватации ионов. Особое внимание уделено в этом разделе выявлению роли растворителя. [c.3]

Это объясняется тем, что величина сорбции в динамических условиях зависит не только от статических, но и от кинетических факторов. Одновременный учет их может быть осуществлен на основе общих представлений теории динамики сорбции, по отношению к которой динамика ионного обмена является лишь частным случаем (М. М. Сенявин [26]). [c.103]

Задачей динамики ионного обмена является изучение процесса перемещения сорбированного вещества по слою ионита. По Н. А. Шилову процесс сорбции в динамических условиях распадается на две стадии процесс формирования фронта и процесс его параллельного переноса. В пер- [c.103]

Некоторые приложения теории динамики ионного обмена В. В. Рачинского [c.104]

В настоящее время выяснены основные закономерности динамики ионного обмена. На их основе созданы теории, учитывающие механизм обмена в динамических условиях в зависимости от ряда параметров. Так еще в 1955—1957 гг. [c.104]

О. М. Тодесом и В. В. Рачинским [59—61] развита теория динамики ионного обмена и выведены уравнения, позволяющие рассчитать вероятную форму выходной кривой при режиме параллельного переноса фронта сорбционной волны. Ими были получены относительно простые расчетные формулы, пригодные для случая обменной сорбции одновалентных ионов. Экспериментальная проверка теоретически выведенных формул выполнена В. В. Рачинским [61] с использованием катионита КУ-2, а затем А. Т. Давыдовым и Ю. А. Толмачевой, изучавшим ионный обмен на сульфоугле [65] и анионообменных смолах 166]. [c.104]

Константа ионного обмена является фундаментальной величиной, определяющей условия равновесия ионообменной сорбции. Знание величин констант обмена позволяет получить ответ на многие практически важные вопросы, например, о распределении вещества между фазой ионита и раствором в заданных условиях проведения опыта. Как следует из теории динамики ионообменной сорбции (стр. 106,122), от константы ионного обмена зависит ход формирования, движения и деформации (размывания) хроматографических зон ионов. [c.125]

Для расчета кажущейся константы обмена К. 2 по уравнению Никольского (П. 27) необходимо точно определить равновесные концентрации обменивающихся ионов в твердой и жидкой фазах. Определение лишь одной концентрации и расчет остальных трех по разности значительно уменьшает точность величины константы обмена. Поскольку константа входит в уравнения динамики ионообменной сорбции, то появляются новые возможности разработки динамических методов определения констант ионного обмена. [c.125]

Динамика ионного обмена. Ее задачей является изучение перемещения сорбированного вещества по слою ионита. Эта задача сложна, так как на изучаемый процесс влияет большое количество трудно учитываемых факторов. Достаточно корректная количественная характеристика динамики ионного обмена может быть дана с учетом равновесных, кинетических и гидродинамических параметров. Наиболее трудно учесть кинетические факторы, поскольку коэффициенты диффузии даже простых гидратированных ионов в фазе сорбента чаще всего неизвестны, не говоря уже о сложных комплексных ионах. [c.180]

В связи с тем, что определение равновесных параметров (констант обмена) сопряжено с большими трудностями, динамика ионного обмена достаточно хорошо разработана лишь для наиболее простого обмена однозарядных ионов. Ряд теорий разработан для случая, когда скорость потока раствора через колонку настолько мала, что в элементарном слое сорбента успевает установиться ионообменное равновесие и тогда отпадает необходимость учета коэффициентов взаимодиффузии ионов в фазе сорбента. Более сложные теории разрабатывались для неравновесных процессов при допущении, что зерна ионита имеют шарообразную форму и одинаковую постоянную величину, т. е. не разбухают и не сжимаются в процессе ионного обмена. [c.180]

Здесь будут рассмотрены лишь основные направления использования ионитов для анализа и на примерах показана их эффективность. Главное внимание будет уделено равновесию (статике) ионного обмена, так как никакое изменение условий динамики процесса в хроматографической колонке не может привести к разделению смеси, если ее компоненты не различаются по своей сорбируемости. [c.190]

Процессы ионного обмена рассматриваются в статике и динамике с учетом их кинетики [1—8]. [c.142]

МЕХАНИЗМ, СТАТИКА И ДИНАМИКА ИОННОГО ОБМЕНА [47, 52, 83а, 107, 145, 180, 1811 [c.304]

Динамика ионного обмена описывается системой уравнений статики, кинетики и материального баланса. Однако кинетические модели ионного обмена различны. Процесс может контролироваться внешней или внутренней диффузией, или химической реакцией между ионитом и компонентом раствора. Иногда он зависит от других факторов, например от изменения объема ионита, от диффузионного электрического потенциала, который может возникать, если ионы имеют разные заряды и разные подвижности, и проч. В связи с этим предложено множество кинетических уравнений для разных вариантов механизма процесса. Априорный выбор той или иной кинетической модели, а следовательно, и кинетического уравнения для конкретного ионообменного процесса обычно затруднителен — требуется предварительное экспериментальное исследование. Чаще всего закономерности кинетики ионного обмена в основном тождественны таковым для диффузионных адсорбционных процессов, где массопередача в значительной мере зависит от гидродинамических условий. Вопросы кинетики ионного обмена рассмотрены в монографиях [52, 83а, 107, 145, 180, 181]. [c.309]

Для простого случая обмена находящегося в растворе иона т на содержащийся в ионите противоион п в колонне с неподвижным фильтрующим слоем динамика процесса может быть представлена следующей системой уравнений [180, 181 ] [c.309]

Таким образом, движение электронов по проволоке, соединяющей звенья цепи, есть результат химической реакции, состоящей в переходе электронов 01 одних атомов или ионов к другим атомам или ионам уравнения реакций окисления —восстановления схематически выражают динамику этих процессов. [c.218]

Таким образом, с помощью мессбауэровской спектроскопии можно получить информацию, необходимую для определения структуры химических соединений, выявления тонких деталей химической связи и описывать быстрые реакции. Возможно и чисто аналитическое применение, которое в дальнейшем будет расширяться. Чувствительность метода позволяет даже исследовать динамику атома примеси при концентрации 10- % (ат.), изучать радиационные и другие дефекты в материалах (в том числе на поверхности высокодисперсных систем и в пленках), механизм воздействия ультразвука и радиочастотных колебаний на параметры технологических процессов, диффузию атомов в твердых телах и на их поверхности. Установлено, например, что ионы Ре -ь, локализованы на поверхности силикагеля и цеолита даже после адсорбции воды, в то время как в ионообменной смоле КУ-2 после адсорбции воды ионы Ре + диффундируют в поры смолы, образуя диффузный слой, компенсирующий отрицательный заряд сульфогрупп. По-видимому, большое значение будут иметь методы определения состояния элементов с переменной степенью окисления (табл. 31.8), выявления фаз, включенных в сложные композиции в незначительных количествах, и др. [c.748]

Для проверки предположения о техногенной природе увеличения концентрации 804 приведем рис. 5.6 (см. цвет, вкладку, с. 9), на котором показана динамика изменения средних концентраций ионов по данным 6-компонентного анализа за период с 1989 г. (шкала концентраций - логарифмическая). Из рисунка следует, что концентрация всех ионов, кроме сульфата, в течение рассматри- [c.132]

Эксперименты показали, что не только безводная конечная нефтеотдача, но и вся динамика процесса извлечения нефти существенно зависят от активности ионного обмена (рис. 14). В пластах с низкой обменной емкостью более эффективно применение полимерного раствора, приготовленного на пресной воде, — при этом нефть добывается с меньшей обводненностью. В пластах с высокой обменной емкостью предпочтительно воздействие полимерным раствором на минерализованной (пластовой) воде. [c.52]

Первоначальное понятие о комплексных соединениях, образованных центральным атомом или ионом металла и совокупностью ( luster) ионов или молекул, именуемых лигандами (число которых называют координационным числом), в последнее время было расширено, и теперь оно охватывает большую часть неорганических соединений в молекулярном (растворы) или кристаллическом (твердые тела) состоянии. Нихолм [4] указывает, что химию комплексных соединений следует рассматривать как некоторый подход к неорганической химии, а не просто как один из ее разделов и что в связи с этим она должна быть полезной для понимания как гомогенного, так и гетерогенного катализа. Нас интересует динамика обратимых изменений координационного числа и степени окисления центрального атома, и мы [c.15]

Есть сообщение об отстаивании комплекса-сырца от дизельного топлива в пульсац-ионном аппарате [88]. В исследованном интервале интенсивности (частота 150—200 мин , амплитуда 10— 20 мин) пульсация значительно увеличивает скорость расслоения суспензии, при этом изменение параметров пульсации существенно не влияет на ход процесса. Влияние пульсации объясняется, по-видимому, разрушением гелеобразной структуры взвеси комплекса в спирте при механическом (гидравлическом) воздействии на него. Динамика расслоения суспензии, оцененная по количеству ароматических углеводородов, остающихся в парафине после разложения отстоявшегося комплекса, представлена на рис. 104. Из этих данных следует, что при пульсационном расслоении четкость разделения, эквивалентная четкости в промышленном отстойнике, достигается за 15— 20 мин вместо 1,5 ч без пульсации. [c.247]

При исследовании кинетики химических реакций в газах часто возникает необходимость расчета сечений и вероятностей физико-химических процессов с участием тяжелых частиц (атомов, молекул, ионов). Эти сечения могут быть получены с использованием статистического или динамического подходов. Статистические методы (например, метод переходного состояния, теория РРКМ), как правило, приводят к аналитическим выражениям для рассчитываемых величин, моделирование же динамики взаимодействия частиц практически всегда требует использования численных методов. При этом, однако, класс процессов и систем, исследования которых возможно с использованием динамического подхода, значительно шире, чем класс процессов и систем, для которых применимо статистическое описание. В ряде случаев применимость того или иного статистического метода может быть проверена только путем динамических расчетов. [c.50]

Адсорбционные явления как определяющие микропроцессы в пластах наблюдаются и в уже распространенном методе увеличения нефтеотдачи — полимерном воздействии на нефтяные залежи. Это метод предназначен преимущественно для залежей с высоковязкой нефтью ( iн>50 мПа-с),где при вытеснении нефти необработанной водой даже в макрооднородном пласте развивается, так называемая вязкостная неустойчивость. Однако полимерное воздействие применимо и в залежах с нефтями средней вязкости, а в этих условиях механизм нефтевытеснения во многом определяется степенью адсорбции полимерных растворов в неоднородной пористой среде. Механизм и степень адсорбции многих полимерных рабочих агентов (особенно на основе полиакриламида ПАА) в настоящее время достаточно полно изучены с получением широкого спектра изотерм адсорбции. Построенные на этой основе математические модели процесса, оценивающие динамику факторов сопротивления и остаточных факторов сопротивления, количественно используются в проектных работах и в анализах опытно-промыщленных испытаний метода. Однако этими изысканиями и разработками не ограничивается роль (и учет) микропроцессов в пластах при осуществлении работ по повыщению нефтегазоотдачи. Оказалось, что адсорбция ПАА существенно зависит от состава и свойств породы и от минерализации пластовых вод. Поэтому при усовершенствовании математической модели полимерного воздействия нами предлагается рассматривать полимерный раствор Как активную примесь с изменяющейся подвижностью вследствие адсорбции, степень которой зависит от минерализации пластовых вод (наличие в них подвижных ионов Ма, Са, Ре и др., а также изменяющейся величины pH). Сорбция полимерных агентов благоприятно влияет на соотношение подвижностей вытесняющей и вытесняемой фаз, снижая фазовую проницаемость, но приводит и к отставанию фронта рабочего агента от фронта продвижения воды. Получается сложная игра микропроцессов, при которой желательно получить оптимальное значение нефтевытесняющей способности рабочего агента в конкретных физико-геологических условиях пласта. [c.163]

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ — взаимодействие между атомами, обусловлива-ющее образование устойчивой многоатомной системы (молекулы, радикала, молекулярного иона, комплекса, кристалла и др.). Все химические превращения сопровождаются разрушением химической связи. X. с. возникает вследствие кулоновского притяжения между ядрами и электронным зарядом, распределение которого обусловлено динамикой поведения электронов и подлежит квантовомеханическим законам. Электронный заряд многоатомной системы возникает нри обобществлении атомных электронов. Различают ионную (гетерополяр-ную, электровалентную), ковалентную (гомеополярную, атомную) и металлическую X. с. X. с. н зыз 1ЮТионной, если она возникает вследствие практически полного перехода электронов с орбитали одного атома на орбиталь другого. Например, во время реакции натрия с хлором атомы натрия теряют, а атомы хлора присоединяют по одному электрону, превращаясь в ионы Ыа+ и С1 (электронный заряд локализован на атомах). Если ионная связь возникает между ионами и полярными (дипольными) молекулами, то ее называют ионно-ди-10 8-149 [c.273]

Теорию динамики ионного обмена в хроматографии успешно развивает в течение последних лет В. В. Рачинский с сотрудниками. Мы сочли полезным выборочно изложить теоретические построения В. В. Рачинского, С. М. Рустамова и В. А. Гарнецкого в области ионообменной хроматографии, В. В. Рачинского и А. А. Лурье вобласти теории осадочной хроматографии в той части, которая, на наш взгляд, имеет наиболее близкое отношение к аналитической химии. [c.4]

Важным параметром, определяющим динамику ионного обмена, является величина так называемого ионного отношения Ь=М1п1о, где М = Уи — количество ионов [c.105]

Нередко для количественного анализа используются непромытые, первичные хроматограммы. А. А. Лурье [166], показал теоретически, что при этом линейная зависимость =/(Ср) при У=сопз1 обязательно нарушается. Причиной нелинейности калибровочных графиков является то, что часть раствора не прореагировала с осадителем, так как удерживается капиллярными силами за фронтом осадко- образования, в свободном объеме колонки. Им дан вывод уравнения для размера зоны осадка в зависимости от концентрации исходного раствора и некоторых других факторов. Для простоты А. А. Лурье рассматривает случай динамики осадочной сорбции одного иона. Тогда скорость движения фронта зоны осаждения отличается от скорости фильтрации раствора и в соответствии с законом Вильсона [c.211]

Теория ионообменной хроматографии сложна вследст вие многообразия химических и физических явлений, характерных для обменного поглощения ионов на ионообменных сорбентах. В соответствии с природой этих явлений она слагается из статики (равновесия), кинетики и динамики ионообменных процессов. Ниже рассматриваются элементы теории ионообменно-хроматографического метода [c.172]

Этот метод обобщен и использован для расчета молекулярной и ионообменной хроматографии В. В. Ра-чинским [3], давшим теоретическое описание динамики обменной сорбции однозарядных ионов при стационарном режиме и указавплим на возможность использования этого метода для решения задач динамики обменной сорбции с разной зарядностью нонов [17—19]. [c.147]

Эритроциты в крови можно по ряду свойств рассматривать так же, как частички гидрофобной эмульсии. На их поверхности адсорбированы молекулы белков, аминокислот и ионы электролитов. Все они сообщают эритроцитам определенный отрицательный заряд, а противоионы создают некоторый диффузный слой. При различных патологических процессах в организме, когда в кровн увеличивается содержание некоторых видов белков (либо особого глюкопротеида, относящегося к а-глобулинам, либо при инфекционных заболеваниях Y-глoбyлинoв), происходит процесс, очень напоминающий ионообменную адсорбцию место ионов электролитов на поверхности эритроцитов занимают белки, заряд которых ниже, чем у суммы замещенных ими ионов. В результате заряд эритроцитов понижается, они быстрее объединяются и оседают (ускоряется реакция оседания эритроцитов — РОЭ). Этот процесс зависит еще от ряда факторов содержания других белковых фракций и мукополисахаридов, концентрации эритроцитов в крови, наличия в крови микробов, наконец, расположения сосуда, в котором наблюдается РОЭ (в частности, скорость ее выше в наклонно расположенном капилляре). Оседание эритроцитов протекает сходно с процессом седиментации гидрофобного коллоида. Как показали исследования при помощи микрокинематографии (Кигезен), к имеющимся в крови агрегатам и монетным столбикам присоединяются отдельные эритроциты укрупнившиеся агрегаты оседают вначале быстро, а потом медленнее, так как в нижних частях капилляров их расположение становится настолько плотным, что частично сохранившиеся у них заряды начинают в большей мере противодействовать сближению частиц. Структура этого осадка напоминает губку чтобы его уплотнить, необходимо выжать оттуда воду, причем чем плотнее осадок, тем труднее это достигается. Поэтому в клинических исследованиях обычно не ожидают завершения оседания эритроцитов, а регистрируют результаты спустя 1—2 ч после начала реакции. Учитывая, что скорость процесса меняется на разных этапах, было предложено изучение его динамики измерением величины оседания эритроцитов каждые 15—30 мин (так называемая фракционная РОЭ). Этот метод представляет значительный интерес и находит широкое применение. [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология